Światłowody w energetyce
24
oplotowych. Ze względu na duże natężenie pola elektromagnetycz-
nego przewody ADSS z reguły są stosowane w liniach o napięciu nie
większym niż 110 kV. W przypadku wyższych napięć wykorzystuje się
specjalne przewody wykonane z odpowiednich materiałów odpornych
na działanie pola elektrycznego. Przy projektowaniu zawieszenia
przewodów ADSS na istniejących liniach elektroenergetycznych należy
uwzględnić dodatkowy naciąg działający na konstrukcje wsporcze i zre-
alizować odpowiednie ich wzmocnienia, co w konsekwencji powoduje
wzrost kosztów inwestycji.
MASS (ang.
Metallic Aerial Self Supporting
)
– samonośne prze-
wody wykonane z drutów stalowych aluminiowanych skojarzone
z włóknami światłowodowymi. Zbudowane są bardzo podobnie jak
przewody OPGW, lecz nie spełniają roli przewodów odgromowych
ani funkcji elektrycznej w linii. Z tego względu przewody typu
MASS zazwyczaj zawiesza się nieco niżej niż przewody fazowe linii.
Rozwiązanie to stanowi alternatywę dla typowych sposobów moco-
wania przewodów z włóknami światłowodowymi w liniach wysokich
napięć i zazwyczaj stosowane jest w sytuacji, kiedy potrzeba zwięk-
szyć liczbę włókien światłowodowych w linii, a wymiana istniejących
przewodów OPGW, OPPC lub ADSS jest niemożliwa lub eko-
nomicznie nieuzasadniona. Duża wytrzymałość mechaniczna oraz
niewielka masa i średnica sprawiają, że przewody te w nieznacznym
stopniu zwiększają obciążenie konstrukcji słupów.
Sky Wrap
– światłowodowy kabel dielektryczny owijany wokół
tradycyjnego przewodu odgromowego lub fazowego linii elektroener-
getycznej. Wykorzystuje się go od 1982 r. w sytuacjach, gdy istniejący
tradycyjny przewód światłowodowy jest w dobrym stanie, a jego
wymiana na przewód OPGW nie jest ekonomicznie uzasadniona lub
w przypadku konieczności zwiększenia ilości włókien w zainstalowa-
nym przewodzie OPGW. Montaż przewodu Sky Wrap odbywa się za
pomocą specjalnych robotów z własnym napędem, poruszających się po
przewodzie i sterowanych zdalnie z poziomu ziemi. Zaletą stosowania
tych przewodów jest: niewielkie dodatkowe obciążenie słupów linii
(znacznie mniejsze niż np. przy przewodach ADSS), mała podatność
na drgania (dzięki spiralnemu nawijaniu z kontrolowanym naciągiem),
możliwość zainstalowania również na istniejących przewodach OPGW,
prosty i szybki montaż, niski koszt całego systemu w porównaniu
do pozostałych rozwiązań. Kable typu Sky Wrap mogą być również
stosowane w liniach 15 kV, wówczas ich montaż odbywa się z użyciem
małego robota, przesuwanego z poziomu ziemi przez montera. Techno-
logia Sky Wrap nie znalazła szerszego zastosowania w Polsce.
ADL (ang.
All Dielectric Lashed Cable
)
– dielektryczne kable
światłowodowe mocowane do przewodu odgromowego za pomocą
sznurka lub taśmy kewlarowej. Od Sky Wrap różnią się sposobem
mocowania do przewodu nośnego – kabel przytwierdzany jest od dołu
przewodu. Montaż odbywa się przy zastosowaniu specjalnego samo-
jezdnego robota sterowanego z poziomu gruntu. Technologia ADL,
podobnie jak Sky Wrap, nie znalazła szerszego zastosowania w Polsce.
OPPC (ang.
Optical Phase Conductor
)
– przewody fazowe skojarzone
z włóknami światłowodowymi. Ich budowa jest bardzo podobna do prze-
wodów OPGW z tą różnicą, że przystosowane są one do przewodzenia
prądu elektrycznego oraz pracy w wysokiej temperaturze w sposób ciągły.
Przewody OPPC wykorzystywane są jako alternatywne rozwiązanie,
zapewniające użycie włókien światłowodowych w liniach elektroenerge-
tycznych w sytuacji, gdy istniejąca linia nie ma przewodu odgromowego.
Zastosowanie tego typu przewodów nie powoduje zwiększenia obciążenia
istniejących konstrukcji wsporczych, a zatem nie ma potrzeby wykony-
wania ich wzmocnienia. Podstawową trudnością w rozpowszechnieniu
tego typu rozwiązania jest konieczność odpowiedniego wyprowadzenia
włókien światłowodowych z przewodu będącego pod napięciem, czyli
separacja urządzeń telekomunikacyjnych od wysokiego napięcia fazowego
linii. W tym celu wymagane jest zastosowanie specjalnych izolatorów
separujących, do których z jednej strony doprowadzany jest przewód,
a z drugiej strony wyprowadzone są włókna światłowodowe. Przewody
tego typu wymagają również użycia specjalnych uchwytów oplotowych
odciągowych i przelotowych. Dodatkowym utrudnieniem jest konieczność
zastosowania określonych muf połączeniowych gwarantujących powiązanie
włókien światłowodowych i jednocześnie zapewnienie właściwego połącze-
nia prądowego pomiędzy dwoma odcinkami przewodów. Z tego względu
wykorzystanie przewodów typu OPPC jest bardzo kosztowne i dlatego
stosowane są w wyjątkowych sytuacjach. WPolsce zostały użyte w liniach
15 kV. Rozwiązanie to opracowała firma Energoprojekt-Kraków SA.
x x x
Zastosowanie światłowodów w liniach
elektroenergetycznych
W liniach elektroenergetycznych istnieje możliwość wykorzystania
różnych typów przewodów skojarzonych z włóknami światłowodo-
wymi. Na wybór zastosowania danego typu przewodu ma wpływ
wiele czynników. Do najważniejszych należą: napięcie linii, występo-
wanie przewodu odgromowego, typ, stan oraz maksymalna odległość
pomiędzy konstrukcjami wsporczymi linii, lokalizacja linii w danej
Tab. 1. Zastosowanie światłowodów w liniach elektroenergetycznych
Typ przewodu
Napięcie znamionowe linii
nn i SN
110 kV
220 kV
400 kV
OPGW
–
+
+
+
ADSS
+
+*
–
MASS
–
+
+
Sky Wrap
+**
ADL
–
OPPC
+
–
* rozwiązanie specjalnekabla;** zawieszenienaprzewodzie fazowym
rys. K. Ściobłowski
1.Tradycyjny przewód fazowy
2.Tradycyjny przewód odgromowy z przewodem
SkyWrap
3. OPGW
4. ADSS
5. OPPC
6. MASS
H – wysokość zawieszenia dolnych przewodów
fazowych
h – min. odległość przewodu od ziemi
f – zwis przewodu
L – długość przęsła
Rys. 4. Miejsce zawieszenia różnych typów przewodów skojarzonych z włóknami światłowodowymi
1
2
3
4
5
6
